【手続補正書】
【提出日】平成18年8月16日(2006.8.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気光学効果を有する基板の表面にマッハツェンダ干渉計の構造を有する光導波路を形成し、該光導波路の分岐部および合波部の間に位置する一対の導波路に沿って信号電極および接地電極を設け、前記信号電極に電気信号を印加することにより前記光導波路を伝搬する光の変調を行うマッハツェンダ型の光変調器であって、
前記基板は、前記一対の導波路を伝搬する光と前記信号電極を伝搬する電気信号とが相互に作用する相互作用部について、一部の領域の分極方向を他の領域の分極方向に対して反転させて形成した分極反転領域と、前記一対の導波路の少なくとも片側に位置する部分を、当該導波路に沿った溝により形成したリッジ構造部と、を有し、
前記信号電極は、前記相互作用部の分極反転領域内では前記一対の導波路のうちの一方の導波路近傍に配置され、前記相互作用部の分極反転されていない非反転領域内では他方の導波路近傍に配置されることを特徴とする光変調器。
【請求項２】
請求項１に記載の光変調器であって、
前記基板が有する屈折率よりも低い屈折率を有するバッファ層を、少なくとも前記リッジ構造部の側面に形成することを特徴とする光変調器。
【請求項３】
請求項１に記載の光変調器であって、
前記光導波路は、前記相互作用部に該当する部分に９０°以上の折り返し角度を有する曲がり部を含み、
前記リッジ構造部は、前記基板の表面の少なくとも前記曲がり部に対応した部分に形成されることを特徴とする光変調器。
【請求項４】
請求項３に記載の光変調器であって、
前記分極反転領域は、前記相互作用部のうちの前記曲がり部に対応した領域に形成されることを特徴とする光変調器。
【請求項５】
請求項３に記載の光変調器であって、
前記光導波路は、前記基板の表面に平行で光の伝搬方向に垂直な方向についての中心位置が、前記曲がり部において、前記リッジ構造部の中心からずれるように配置されることを特徴とする光変調器。
【請求項６】
請求項３に記載の光変調器であって、
前記光導波路は、前記曲がり部を２箇所以上有することを特徴とする光変調器。
【請求項７】
請求項１に記載の光変調器であって、
前記分極反転領域は、前記一対の導波路における光の伝搬方向について、前記相互作用部の全長の略１／２倍の長さを有し、前記光の伝搬方向に垂直な方向について、前記リッジ構造部の幅に略等しい長さを有することを特徴とする光変調器。
【請求項８】
請求項１に記載の光変調器であって、
前記基板は、Ｚ−カットの結晶基板の表面に前記光導波路が形成され、該光導波路の形成された表面が前記分極反転領域において＋Ｚ面となり、前記非反転領域において−Ｚ面となることを特徴とする光変調器。
【請求項９】
請求項８に記載の光変調器であって、
前記リッジ構造部は、前記分極反転領域に該当する部分の側面が前記基板の表面に対して略垂直な状態で形成されることを特徴とする光変調器。
【請求項１０】
請求項１に記載の光変調器であって、
前記基板は、ニオブ酸リチウム基板であることを特徴とする光変調器。
【請求項１１】
請求項１に記載の光変調器であって、
前記信号電極は、前記基板の表面に平行で電気信号の伝搬方向に垂直な方向についての幅の中心が、下方に位置する前記リッジ構造部の中心と一致するように配置されることを特徴とする光変調器。
【請求項１２】
請求項１に記載の光変調器であって、
前記リッジ構造部は、前記光導波路の分岐部および合波部にそれぞれ近接する部分において、リッジ幅が徐々に変化するテーパー状に形成されることを特徴とする光変調器。
【請求項１３】
請求項１に記載の光変調器であって、
前記分極反転領域は、前記相互作用部の光の伝搬方向についての中心を軸として対称な位置に配置されることを特徴とする光変調器。
【請求項１４】
請求項１に記載の光変調器であって、
前記分極反転領域は、前記一対の導波路における光の伝搬方向について、波長チャープの要求値に応じて設定される長さを有し、前記光の伝搬方向に垂直な方向について、
前記リッジ構造部の幅に略等しい長さを有することを特徴とする光変調器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上記の目的を達成するため、本発明の光変調器は、電気光学効果を有する基板の表面にマッハツェンダ干渉計の構造を有する光導波路を形成し、該光導波路の分岐部および合波部の間に位置する一対の導波路に沿って信号電極および接地電極を設け、前記信号電極に電気信号を印加することにより前記光導波路を伝搬する光の変調を行うマッハツェンダ型の光変調器である。前記基板は、前記一対の導波路を伝搬する光と前記信号電極を伝搬する電気信号とが相互に作用する相互作用部について、一部の領域の分極方向を他の領域の分極方向に対して反転させて形成した分極反転領域と、前記一対の導波路の少なくとも片側に位置する部分を、当該導波路に沿った溝により形成したリッジ構造部と、を有する。また、前記信号電極は、前記相互作用部の分極反転領域内では前記一対の導波路のうちの一方の導波路近傍に配置され、前記相互作用部の分極反転されていない非反転領域内では他方の導波路近傍に配置される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
かかる構成の光変調器では、光導波路に入射された光は分岐部で２分岐されて一対の導波路にそれぞれ送られる。各導波路には、信号電極を伝搬する電気信号に応じて信号電極と接地電極の間で発生する電界が印加され、この電界による電気光学効果によって各導波路の屈折率が変化して、各導波路を伝搬する光の位相がそれぞれ変化する。このとき、相互作用部には分極方向が相反する分極反転領域および非反転領域が形成され、一対の導波路に対する信号電極の配置が各領域で変えられているので、各導波路を伝搬する光の位相変化量の差が打ち消され、合波部で合波される変調光に発生する波長チャープが低減される。また、一対の導波路を伝搬する各光は、各々の伝搬方向に沿ってリッジ構造部が形成されていることで空気がクラッドとなるため、光の伝搬方向に対して垂直な方向についての屈折率差が大きくなり、放射損失が抑えられるようになる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、上記の分極反転領域は、一対の導波路における光の伝搬方向について、相互作用部の全長の略１／２倍の長さを有し、光の伝搬方向に垂直な方向について、リッジ構造部の幅に略等しい長さを有するようにしてもよい。これにより、分極反転領域および非反転領域では、絶対値が略等しく符号が反転した位相変調が行われるようになるため、波長チャープが略零の変調光が生成されるようになる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
さらに、上述した光変調器の基板については、Ｚ−カットの結晶基板の表面に光導波路が形成され、該光導波路の形成された表面が分極反転領域において＋Ｚ面となり、非反転領域において−Ｚ面となるようにするのがよい。このような構成において基板に溝を設けてリッジ構造部を形成することにより、分極反転領域におけるリッジ構造部の側面の垂直性が向上するようになって、放射損失がより効果的に抑えられるようになる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
本発明の光変調器によれば、変調光に生じる波長チャープを低減させることができると共に、一対の導波路を伝搬する光の損失を抑えることが可能になる。特に、光導波路が曲がり部を有するとき、その曲がり部に対応させてリッジ構造部を設けることで、曲がり部の曲率が小さくても放射損失を効果的に抑えることができるので、光変調器の小型化を容易に実現することが可能になる。